Question

4．小常同學(xué)從課外資料中了解到，莊子曾提出：如果水積得不夠多，那么承載大船就沒有力量．也就是說浮力的大小與液體的多少有關(guān)．莊子的說法有道理嗎？
（1）小常從實驗室找來了燒杯、木塊（不吸水）、彈簧測力計等器材，研究浮力大小是否和水的多少有關(guān)．他先用彈簧測力計測出木塊的重力（如圖甲）．再將木塊放入燒杯內(nèi)的水中，木塊處于漂浮狀態(tài)（如圖乙）．然后他向燒杯內(nèi)再加入一些水或從燒杯內(nèi)倒出一些水（填操作），發(fā)現(xiàn)木塊仍然漂浮．經(jīng)分析可知，木塊兩次受到的浮力都為2.5牛．從而得出木塊漂浮時浮力大小與水的多少無關(guān)．
（2）小常進(jìn)一步開展了如圖丙實驗．往兩個形狀相同的塑料盆A、B中各加入10牛的水，再將B盆放入A盆，B盆漂�。�這時B盆所受浮力：F_浮=G_B盆+10N＞10N．繼續(xù)往B盆內(nèi)加30牛水，B盆仍漂�。�此實驗的結(jié)論是：較少的水能產(chǎn)生較大的浮力．
（3）小常在如圖乙的基礎(chǔ)上用手拿針將木塊緩緩壓入水中（進(jìn)入水中針的體積忽略不計）來感受浮力大小的變化，你認(rèn)為小常手受到的力F隨木塊浸入水中的深度h（定義乙圖狀態(tài)下h=0m）的變化圖象是：②（選填“①”或“②”）．

Answer 1

分析 （1）探究浮力大小與水量的多少關(guān)系，可以改變水的多少，向燒杯中增加水或倒出水；由圖示彈簧測力計讀出其示數(shù)，木塊漂浮，它受到的浮力等于它的重力．
（2）根據(jù)實驗操作及實驗現(xiàn)象分析答題
（3）物體完全浸沒前，浮力隨深度的增加而增大，完全浸沒后，浮力大小不變．

解答 解：（1）用彈簧測力計測出木塊的重力；將木塊放入燒杯內(nèi)的水中，木塊處于漂浮狀態(tài)；然后向燒杯內(nèi)再加入一些水或從燒杯內(nèi)倒出一些水．
由圖甲所示可知，彈簧測力計的示數(shù)為2.5N，木塊重力為2.5N，木塊漂浮在水上，它受到的浮力等于其重力，為2.5N．
（2）由小常的實驗操作可知，他的結(jié)論是：較少的水能產(chǎn)生較大的浮力．
（3）因為手受的力隨浮力的大小而變化，物體完全浸沒前，浮力隨深度的增加而增大，手受到的力也增大；完全浸沒后，浮力大小不變，手受到的力也不變；所以應(yīng)該為先增大再不變．
故答案為：（1）向燒杯內(nèi)再加入一些水或從燒杯內(nèi)倒出一些水；2.5；（2）較少的水能產(chǎn)生較大的浮力；（3）②．

點評 本題探究跟浮力有關(guān)的現(xiàn)象和知識，要根據(jù)實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗操作，注意控制變量法的應(yīng)用，從實驗中也可看出，浮力與水本身的多少無關(guān)．完全浸沒時的浮力、及過程中浮力的變化是解決此題的關(guān)鍵．